列车微控试风与尾部试风监控系统合并的建议

林文锋

（南宁铁路安监办驻南宁南车辆段验收室，工程师，广西 南宁 530033）

列车空气制动性能试验（简称试风）是检查列车空气制动性能的优劣，保证行车安全的最重要检查内容之一。目前，全路各主要列检作业场，基本都采用微机控制列车试验系统进行试验作业，并同时使用列车尾部试风监测系统采集列车尾部压力，作为判断列车空气制动性能的依据。但是由于各种原因，列车微控试风和列车尾部试风监测分别采用了2套不同的系统，造成列检值班室设备繁多，列检值班员分别操作和输入数据，增加了工作量，也造成风压数据采集的不同步。因此，如何将这2套系统进行整合升级，充分发挥各自的优点，已成为工程技术人员有必要研究的课题。

1 各系统的工作原理和优缺点

1.1 微机控制列车试风系统 目前，南宁南车辆段大多列检作业场试风作业使用的微机控制列车试风系统，由黄石邦柯科技有限公司研制。原理是计算机系统通过向电磁阀发送动作指令进行控制，改变压力空气通路来实现列车制动和缓解等各个动作，通过压力传感器采集风压信号并形成试风记录。该系统由检车员使用遥控对讲机对系统进行试风操控，无需专门人员使用手动列车试验器，方便了检车员进行列车试验作业。不足之处在于系统记录的是单个风压数据，对时间数据记录不精确，因而列车试验过程不是连续性的记录，作为证明列车空气制动性能优劣的证据不够严密，可信度不高（这也是铁道部要求上马列车试风监控系统的重要原因之一）。同时，该系统无法通过计算机显示器直观了解正在进行试验的列车车次和股道，无法通过试验记录分析列车试验设备存在的充、排风缓慢等问题。另外，由于系统不能通过计算机鼠标操作，只能通过无线遥控系统操作，因遥控系统较高的故障率，而经常影响整个试风系统的使用。

1.2 列车尾部试风监控系统 南宁南车辆段使用的列车试风监控系统（简称监测系统），由上海同辆技术有限公司研制。该系统的原理是使用无线风压监测仪检测列车尾部的制动空气压力，并将压力信号传递到监测系统主机，在时间／压力坐标系绘制压力曲线，根据曲线走向判断列车试风作业情况。优点是可以直观地观察正在进行试验的列车车次、股道、列车性质、编组辆数和实时风压等。不足在于只记录压力数值，不与试验控制系统形成反馈，无法记录试风作业时向电磁阀发送动作指令的具体时间，不能通过显示器观察和记录该车次所使用的试风通路，以及比较同一个时刻点列车前后端风压的差异。因而无法通过试风记录分析列车试验设备存在的通径阻塞或管路泄漏造成的充风缓慢等问题。并且由于2个系统分别用不同的计算机控制，因而对同一列车进行试风作业时，值班员需要在2台计算机上分别输入车次、辆数等重复的内容。

2 系统合并升级的可行性

2.1 硬件能力 微机控制试风系统硬件采用英特尔586主机和PLC可编程控制器，经过10多年的运用考验，技术比较成熟可靠。列车尾部试风监测系统采用奔腾4主机，在处理数据的能力上完全可以满足2套系统合并的需要。

2.2 软件系统 微机控制试风系统记录了试风通路、试风压力、减压量、保压时间等单个数据信息，数据量很小。而列车尾部试风监测系统的记录则包括作业股道、作业小组等信息，试验过程每秒钟记录2个风压数值，记录连续。以监测系统为基础并进行升级，把控制系统的数据整合进来，相对于原有的数据信息量增加不多。软件整合只需要2个系统的厂家开放各自源代码和数据接口，对控制程序稍作升级处理，系统合并升级具有很强的可行性。

3 系统合并升级的设计方案

列车微控试风与尾部试风监控系统合并，不妨把合并后的系统称为列车试风测控系统（简称测控系统）。测控系统结构如图3所示。

图1 升级后的系统结构图

图中实线表示压力空气通路，箭头表示信息传递方向；虚线箭头表示合并后信息传递方向（括号内文字表示合并前的系统组成）。合并前2个系统互不相干，没有信息传递的通道，数据不能共享，系统构成重复。而合并后原试风系统和检测系统主机合二为一，可同时接受列车试验器和列车尾部的风压信号，并实现数据共享和功能互补，系统构成相对简单。

3.1 合并系统主机 通过可编程控制器控制压力空气系统电磁阀的动作，以实现列车试风作业各项试验项目。主机系统同时接收列尾无线风压监控仪发送的压力信号，并采集列车试验器机房压力传感器的压力信号，在时间／压力坐标系上，分别绘制列车试验器处和列车尾部的2条压力变化曲线，方便直观地观察列车首尾两端实时风压。

3.2 升级系统控制软件 以试风监控系统的操作界面为基础，值班员在试风作业前输入列车的车次、性质、辆数、作业股道等信息后，增加试风使用的管路编号和作业组的信息，方便系统识别应采集的压力传感器信号，以及可编程控制器该向哪个电磁阀发送动作指令。

3.3 增加鼠标控制程序 由于值班员可以直接在监控微机上观察列尾无线风压检测仪发送回来的列车风压，在保留遥控对讲机操控试风系统的基础上，增加鼠标控制程序，由值班员使用鼠标点击对话框，操控试风作业。计算机系统记录向电磁阀发出各项试验的开始和终止指令的时间，同时向作业现场对讲机发出试风语音信息，提示检车员观察车辆制动缸活塞行程作业。鼠标操控较低的故障率和良好的配件互换性，可保证整个试风系统的正常应用。

3.4 与铁路货车检修HMIS系统连接 直接采用试风信息的列车车次、辆数、作业组、作业股道等信息，转换成HMIS数据上传数据库，形成“车统-14”，减少重复工作，减轻值班员负担，提高“车统-14”数据的准确性。

4 系统合并升级的优越性

系统合并升级后，不仅能够简化值班室行车设备，减少值班员重复性工作，更重要的可实现数据共享，提高列车试风数据的准确性。

4.1 实现系统数据共享 通过数据分析实现设备性能的自检和互控，提高了设备的智能化程度。例如某1个试风通路经常出现充风速度较慢或者泄漏超标等问题时，一般不是列车本身的问题，往往是由于列车试验设备的故障引起，如管路泄漏、电磁阀有污物堵塞或者开闭不到位等。由于升级后增加试风通路等信息，系统可以通过对试验记录的统计分析中找到规律并提示设备检修。再如列车如果经较长时间的保压，列车两端的压力仍存在较大差异，那么可能至少有一个压力值不准确，压力传感器产生了漂移，系统可提示需要对传感器进行标定，从而确保检测数据的准确性。还可通过统计列车编组数量对列车两端压力差的影响，分析列车长度与制动波速的关系等等。

4.2 提高列车试风数据的准确性和严密性 列车首尾部的风压同时记录，可以直观地记录列车制动后尾部何时产生制动作用的时间，解决了长大货物列车由于制动波速导致列车两端制动作用不同步的问题，对保证列车运行安全有着积极的意义。

5 结束语

这2个系统的整合在技术上具有很强的可操作性，所需要的投入不高，但系统的功能可得到较大提升，不但可完成列车试风工作原有的全部内容，并在此基础上实现更多的功能。同时设备更精简，避免重复投资，减少工作人员的重复劳动，更能实现数据的共享和设备的互控。随着列车的提速重载，车辆运行安全压力越来越大，车辆检修各项数据要求更高，各类项安全监测和试验设备越来越多，但是很多工作的内容都比较近似，原有的一些设备如果能够整合并实现数据共享，将为提高铁路运输安全保障能力带来很大的好处。